Tectónica de Placas

 
 
 

Introdução

Desde cedo o Homem tentou explicar a origem da Terra e as grandes estruturas da sua superfície, nomeadamente os oceanos e as montanhas, Nos séculos XVII e XVIII, surgiram diversas explicações, as quais se articulavam com a interpretação de textos sagrados sobre a origem da Terra, numa sociedade profundamente religiosa.
 
 

 


 

Teorias de Terra – Resumo Histórico

 

Teoria Catastrófica 

 
Muito antes de Wegener, já em 1596, o cartógrafo alemão Abraham Ortelius salientou a complementaridade no contorno das Américas, da Europa e da África e concluiu, no seu trabalho Thesaurus Geographicus, que estes continentes, no passado, estiveram juntos e separaram-se devido a grandes catástrofes naturais, como terramotos e inundações. Na época, e até ao século XIX, os relevos terrestres eram interpretados à luz dos textos sagrados e justificados pela ocorrência de grandes catástrofes naturais. Esta corrente de pensamento ficou conhecida como Catastrofismo.
 
 
Complementarmente, uma outra corrente de pensamento defendia que a distribuição dos oceanos e dos continentes se manteve constante ao longo dos tempos geológicos.
 

Teroria Permenentista

 
Assim, esta corrente - o Permanentismo - não admitia a mobilidade dos continentes. Mais tarde, Francis Bacon, no seu trabalho Novum Organum, publicado em 1620, comentou que a complementaridade entre os continentes era demasiado evidente para representar uma simples coincidência, sugerindo um ajustamento da costa oriental da América do Sul com a costa ocidental de África.
 
Em 1666, François Placet defende que, antes do Dilúvio referido na Bíblia, as terras deveriam estar unidas.
 
 

Teoria Contraccionista

 
Em 1858, Snider-Pellegrini evidencia a semelhança existente entre a flora fóssil de uma camada de carvão que aflora quer nos Estados Unidos quer na Europa. Snider-Pellegrini avançou então com a hipótese de que os continentes, hoje separados pelo Oceano Atlântico, no passado tinham estado em contacto e, posteriormente, tinham-se separado. O Oceano Atlântico ter-se-ia formado a partir da depressão de parte de um continente - a Atlântida – e da abertura de um enorme vale, na sequência do Dilúvio. Para explicar estes movimentos, Snider-Pellegrini baseava-se na Teoria Contraccionista, unanimemente aceite pela comunidade científica da época, segundo a qual a Terra, inicialmente quente e incandescente, entrou num processo gradual de arrefecimento e de contracção.
 Este processo de contracção motivaria não só o afastamento dos blocos continentais como a formação dos oceanos e das montanhas.
 
Em 1880, Eduard Suess, contraccionista e catastrofista convicto, defendeu a ideia de que a África, a América do Sul, a Austrália e a Índia fizeram parte de um mesmo continente, o qual denominou Gondwana. Suess, um contraccionista convicto, propôs, no início do século XX, um modelo da estrutura interna da Terra em três camadas:
 
  • um núcleo de níquel e ferro que ele designou NIFE;
  • uma camada intermédia de silício e magnésio, o SIMA;
  • e uma fina camada externa de silício e alumínio, o SAL. 
      

Para Suess, os continentes e os oceanos tinham a mesma composição.

Para os defensores da Teoria das Pontes Continentais, como Suess, os continentes antigos eram mais vastos e os fragmentos que os ligavam jazem hoje nos fundos dos mares devido a um processo de abatimento. Contudo, a Teoria da Isostasia opõe-se à tese dos abatimentos continentais. Segundo esta teoria, os continentes, massas leves de silício e alumínio, flutuam sobre uma camada mais densa, de natureza simática, à semelhança de um equilíbrio hidrostático. Nesta perspectiva, a imersão das pontes continentais não acontece espontaneamente, apenas sendo possível por acção de uma sobrecarga, à semelhança do que acontece com as jangadas.

 
Nesse mesmo ano, Osmond Fisher e George Darwin desenvolveram a hipótese de que a Lua se formou por desprendimento de uma região do Oceano Pacífico, o que resultou no desequilíbrio e movimento dos continentes.
 
 
 
 
 
 
No início do século XX, dois americanos, Frank B. Taylor e Howard B. Backer, publicaram diversos artigos que perspectivavam, de modo inédito, a deriva dos continentes tendo como base a continuidade das cadeias de montanhas, geologicamente modernas, nos diversos continentes.
 
Baker acreditava que há 200 M.a. atrás havia uma só massa de terra situada na região da Antárctica e, mais tarde, Taylor defendeu que, após a fractura de um supercontinente, os fragmentos continentais resultantes se movimentaram em direcção à região do Equador. Taylor deu o primeiro passo não imobilista sobre a posição ocupada pelos continentes ao longo dos tempos - segundo ele os continentes deslocavam-se das altas para as baixas latitudes pela acção das forças provocadas pelo movimento de rotação da Terra.
 
Estava aberto o caminho para Wegener apresentar a sua teoria, a qual rompia, definitivamente, com a perspectiva imobilista e contraccionista da Terra.
 

 

Deriva dos Continentes - Alfred Wegener

 

A primeira ideia de translações continentais veio-me ao espírito em 1910. Ao considerar o mapa do globo, fui subitamente atingido pela concordância das costas do Atlântico, mas ao princípio não me detive, pois achava semelhantes translações inverosímeis. No Outono de 1911, tive conhecimento de conclusões paleontológicas que admitiam a existência de uma antiga ligação por terra entre o Brasil e a África. Isto levar-me-ia a fazer um exame prévio e sumário dos resultados relacionados com o problema das translações.

in WEGENER, A., A Génese dos continentes e dos oceanos. Teoria das Translações Continentais 

 

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Segundo a Teoria da Deriva, os continentes - de composição siálica -estiveram até dado momento unidos, tendo depois derivado, sobre o fundo oceânico - de composição simática - até atingirem a posição actual.
Para Wegener, os continentes eram constituídos por materiais pouco densos que repousavam sobre materiais mais densos. Esta diferença ao nível da composição e da densidade permitiria aos continentes deslocarem-se sobre os fundos oceânicos.
 
É baseado nestes pressupostos que Wegener propõe que, no passado, os continentes actuais estiveram reunidos num único supercontinente - a Pangea (do grego pan = toda e gea = = terra) - rodeado por um único oceano que designou Pantalassa (do grego pan = todo e thalassa = oceano).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Posteriormente, este supercontinente ter-se-ia fragmentado em blocos continentais que iniciaram a sua deriva, originando os continentes actuais.

Wegener apoiou a sua teoria recorrendo a argumentos geofísicos, geológicos, paleontológicos, paleoclimáticos e geodésicos.

   

Argumentos geofísicos

 
A Geofísica estuda os processos dinâmicos que ocorrem no interior da Terra responsáveis pelos movimentos na sua superfície.
 
No âmbito desta área de estudo, a Teoria da Isostasia veio admitir a existência de movimentos verticais da crusta pelo que Wegener admitiu também ser possível que os continentes se pudessem mover horizontalmente, devido à actuação continuada de forças, ao longo dos tempos geológicos - tal como os icebergues derivam no oceano, também os continentes derivam sobre a crusta oceânica.
 
 

Argumentos geológicos

Wegener observou as estruturas e formações geológicas de ambos os lados do Oceano Atlântico o que lhe sugeriu uma ligação anterior. A aproximação dos continentes no mapa permitiu-lhe verificar uma continuidade geológica ao nível de grandes estruturas da superfície terrestre (nomeadamente de algumas cadeias montanhosas), ao nível da composição litológica, bem como ao nível de estruturas de deformação, como dobra-mentos. Esta continuidade sugeriu-lhe uma formação anterior à divisão continental da Pangea
 

Argumentos paleontológicos

Um oceano é um obstáculo intransponível para as espécies terrestres bem como para as de água doce. A constatação da existência de fósseis destas espécies em continentes actualmente separados constituiu um forte apoio à teoria de Wegener.
 
De entre estes fósseis, destacam-se os mais relevantes na tabela seguinte. Para Wegener, as semelhanças estratigráficas e paleontológicas identificadas em diferentes continentes estavam restritas às épocas geológicas em que os mesmos estiveram unidos.
 
 
Distribuição da fauna fóssil encontrada em continentes hoje em dia afastados, eram uma evidência que no passado teriam
constituido um grande supercontinente - Gondwana.
 

Argumentos paleoclimáticos

 
A recolha de elementos indicadores das condições climáticas permitiram a Wegener reconstituir climas antigos e verificar que, no passado, grandes extensões da Terra possuíam climas muito diferentes dos actuais. De entre estes elementos de natureza geológica, destacam-se os sedimentos finos e grosseiros, mal calibrados e, geralmente, aglutinados -os tilitos - característicos de zonas glaciares, bem como sulcos e estrias provocados na superfície de rochas por movimento de massas glaciares.
 
 
 
 
Assim, e com base na paleoclimatologia, Wegener admitiu que, na transição do Carbonífero para o Pérmico, na Era Paleozóica, o Gondwana esteve sujeito a uma forte glaciação enquanto que a Laurásia estaria sob os efeitos de um clima tropical ou desértico.
 
Na África do Sul, os traços desta glaciação foram intensamente estudados sendo possível, em certos locais, determinar a direcção do movimento do gelo através das estrias por ele efectuadas na superfície das rochas.

A ocorrência de grandes depósitos de carvão, de sal e de areias dunares, bem como a identificação de fósseis de recifes de corais, indicam, por sua vez, climas quentes.

 Duas formas de interpretar a distribuição antiga das zonas climáticas :
(A) os continentes não se movem, são os pólos que rodam.
(B) Os pólos estão fixos, os continentes movem-se.

 

Argumentos geodésicos

 

A Geodesia estuda a forma, o tamanho e a localização precisa de pontos na superfície da Terra.

Os argumentos geodésicos apresentados por Wegener baseavam-se em medições efectuadas em pontos distintos, num determinado intervalo de tempo, nomeadamente as realizadas em duas ilhas da Gronelândia (Beer e Sabine) em expedições por ele realizadas. Com base nestas medições, Wegener calculou uma velocidade de afastamento entre estas duas ilhas da ordem dos 11 a 21 m/ano.

Usando o mesmo princípio, mas utilizando métodos de medição mais precisos, nomeadamente as ondas rádio, Wegener estimou um afastamento entre a Gronelândia e a Europa da ordem dos 20 m/ano.
 
Deriva aparente do Pólo Sul a partir do Cretácico, calculado por Wegener com base nos estudos
paleoclimáticos.
 

Apesar destes valores terem sido mais tarde corrigidos, hoje é possível verificar-se, através de geodesia de satélite, que a América do Norte se afasta actualmente da Eurásia cerca de 23 mm por ano.

A Teoria da Deriva Continental apresentou uma possível solução para um velho e já muito discutido problema geológico - a formação das montanhas.

Wegener explicava, assim, a existência de montanhas nas margens continentais, bem como no interior dos continentes, como o resultado da deriva dos continentes - as montanhas são formadas por compressão nos limites dos continentes em movimento ou por colisão de blocos continentais. De acordo com a sua teoria, as montanhas do interior dos continentes eram mais antigas do que as montanhas das margens continentais.

 

Críticas à Teoria da Deriva dos Continentes

Não obstante a coerência do seu modelo e a força dos seus argumentos, a teoria de Wegener não se conseguiu impor na comunidade científica.

A principal crítica à deriva dos continentes foi o motor proposto para explicar o movimento dos continentes. A reconstituição do movimento de deriva dos continentes evidenciava que estes, ao longo dos tempos, se deslocaram rumo ao Equador numa translação em direcção a oeste. Wegener propôs, então, dois tipos de forças responsáveis por estes movimentos.

O movimento de rotação da Terra origina uma força centrífuga que, em conjugação com a força de atracção gravítica, origina uma força - que Wegener designou  polflucht - dirigida para o Equador, responsável pela deslocação, nesta direcção, dos continentes.

Por sua vez, o movimento continental na direcção oeste era justificado, por Wegener, pela força de atracção exercida pelo Sol e pela Lua.

No modelo de Wegener, o substrato de sima, sobre o qual assentavam os continentes, comportava-se ao longo dos tempos geológicos como um líquido muito viscoso, permitindo a sua deriva continental por acção das forças acima descritas.
 
 
 
 
 
 Modelo proposto por Wegener - o substrato de sima, sobre o qual assentavam os continentes, comportava-se ao longo dos tempos geológicos como um líquido muito viscoso, permitindo a sua deriva continental por acção das forças acima descritas. Documento de exploração.
  
Contudo, a quantificação destas forças revelou magnitudes insuficientes para accionar a deriva dos continentes. 
 
Um grande opositor da deriva continental - o reconhecido físico e matemático Harold Jeffreys - demonstrou matematicamente que as forças sugeridas por Wegener como responsáveis pela deslocação dos continentes teriam de ser multiplicadas por IO a fim de poderem desempenhar tal papel.

Os demais argumentos apresentados por Wegener também foram rebatidos.

Relativamente aos argumentos paleontológicos, os detractores da teoria afirmavam que a ser possível a deriva a partir da fragmentação de um su-percontinente, então seriam encontrados muitos mais exemplares fósseis de espécies de ambos os lados do Atlântico.

Por outro lado, a flora de Glossopteris, referida por Wegener para justificar a união dos continentes no hemisfério sul, também foi encontrada na Sibéria, no hemisfério norte.

Em relação aos argumentos geológicos, os opositores de Wegener defendiam que a correspondência entre as costas do Atlântico não era tão efectiva como ele referia.
 
Existiram críticos que sugeriram mesmo uma distorção na forma dos continentes e das formações montanhosas de ambos os lados do Atlântico a fim de justificar a sua ligação no passado.
 
Uma questão também insistentemente colocada foi: "Por que razão a Pangea iniciou subitamente um processo de fragmentação?".

Quanto aos argumentos geofísicos, os críticos de Wegener contra-argumentavam que a teoria da isostasia apenas justificava os movimentos verticais da crusta, sendo a sua extrapolação para os movimentos horizontais considerada abusiva.

Os argumentos geodésicos também foram alvo de refutação, nomeadamente quanto aos diferentes valores encontrados e à fiabilidade dos métodos utilizados, uma vez que a velocidade de transmissão das ondas rádio depende das condições meteorológicas.
 
Em 1930, Wegener voltou à Gronelândia com o objectivo de esclarecer estas ambiguidades e de confirmar o deslocamento horizontal; porém, veio a morrer durante esta expedição.
 
 Após a Segunda Guerra Mundial, as tecnologias desenvolvidas para operações militares em meio marinho, como, por exemplo, a detecção de submarinos através de sonares, foram sendo progressivamente postas à disposição da comunidade científica civil.
 
Este facto permitiu, na década de 50, a aquisição de importantes conhecimentos sobre a composição e a morfologia dos fundos oceânicos de tal modo que, no início da década de 60, os novos dados científicos convergiam, de modo bastante nítido, para a recuperação da velha Teoria da Deriva Continental de Wegener. Essa década foi caracterizada por uma euforia no meio científico, com a realização de centenas de expedições marinhas cujos dados apoiavam, de forma consistente, a mobilidade continental ao longo dos tempos geológicos.
 
De entre esses dados, destacam-se os relacionados com a morfologia das bacias oceânicas, nas quais se identificaram as maiores cordilheiras montanhosas da Terra e o magnetismo das rochas dos fundos oceânicos.
 

Tectónica de Placas

 

A Deriva Continental e o paleomagnetismo

 

 Entre a data da morte de Wegener em 1930, e os primórdios de 1950, pouca luz foi projectada sobre a hipótese da Deriva Continental.
Os primeiros cientistas interessados nesta matéria dispuseram-se a investigar as alterações primitivas do campo electromagnético da Terra, na esperança de compreender a natureza do campo magnético actual.
 
 

Arthur Holmes (1931)  - Convecção no manto

 
As quantidades de calor existentes no interior da Terra seriam suficientes para criar no manto correntes de convecção térmica (transferência de energia calorífica através de um fluido) as quais poderiam ser as grandes responsáveis pela ruptura, separação e posteriores deslocamentos laterais dos continentes.
 
 
O fluxo térmico ao longo das dorsais oceânicas excede 8 a 10 vezes o valor médio tomado na totalidade dos oceanos. Em média nas fossas, o fluxo térmico é muito inferior àqueles valores. As zonas de dorsais corresponderam a locais de ascensão das correntes de convecção e as fossas a locais de descida daquelas correntes.
 

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Movimentos de convecção em laboratório semelhantes aos propostos por Holmes.
 
 
 
 

As ideias de Holmes levaram o geólogo americano Harry Hess (1906-1969), em 1962, a apresentar a hipótese de uma possível expansão dos fundos oceânicos, afirmando que os continentes teriam sido transportados lateralmente como parte da crusta terrestre. De acordo com a sua teoria, a maior parte das formações existentes nos fundos oceânicos era originada ao nível das cordilheiras médio-oceânicas, como resultado da ascensão de material vindo do manto. As correntes de convecção seriam o mecanismo responsável pelo processo geológico associado à expansão dos fundos oceânicos. A nova crusta oceânica seria deslocada como numa passadeira rolante, desde as cristas até às fossas oceânicas, onde era destruída. Esta teoria, apoiada num mecanismo convectivo responsável pela expansão dos fundos oceânicos, foi apelidada, na altura, pelo próprio Hess de geopoesia, uma vez que devido à escassez de dados apresentava um alto grau de especulação.

Hess referia que "a convecção do manto é considerada uma hipótese radical não aceite por muitos geólogos e geofísicos. No entanto, se tal acontecesse, uma série de factos dispersos difíceis de relacionar encontrariam um modelo explicativo".

 

Topografia Submarina

 
As descobertas sobre a topografia dos fundos submarinos, e das caracteristicas geológicas, foram interligados por HARRY HESS, da Universidade de Princeton, numa hipótese mais tarde conhecida por expansão dos fundos oceânicos. 
 
Segundo Hess, as cristas oceânicas (percorridas longitudinalmente por um rifte com vulcanismo activo) equilavem a zonas de subida de correntes de convecção, correspondendo, a crosta oceânica, a material diferenciado nessa zona, através de um mecanismo de ascensão, solidificação e acréscimo lateral ou expansão ao longo das cristas médias oceânicas.
 
As actuais bacias oceânicas têm-se expandindo, para cada lado do rifte, à velocidade aproximada de 1 cm/ano.
 
 
 
 
 
 
 
 

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Zonas de subducção e riftes. 
 

Hipótese de Vine-Matthews

O crescimento da crosta oceânica faz-se através dos riftes e à custa do material magmático proveniente do manto. O magma ao solidificar, magnetiza-se em função do campo geomagnético existente na altura da injecção do magma. A cada injecção seguem-se outras, sempre através dos riftes, afastando para um e para outro lado, daqueles acidentes, duas faixas simétricas da porção da crosta anterior, repetindo-se o processo de sucessivas fases de injecção e alastramento lateral.
Deste modo, sempre que haja inversões de polaridade do campo geomagnético, elas ficam impressas nas faixas que lhes são contemporâneas.  
 
 
 Imagem - anomalias magnéticas dos fundos oceânicos a oeste da ilha de Vancouver.
 
 
 

 Teoria da Tectónia de Placas (1967) 

 
W. Jason Morgan (Universidade de Princeton)
 
É apresentada na reunião anual da União dos Geofísicos, uma comunicação sobre a constituíção da crosta terrestre por blocos rígidos (cerca de 20) em movimento uns em relação aos outros. Esta comunicação impressionou os meios científicos e impulsionou, definitivamente, a Teoria das Placas. 
 
 
 Placas Litosféricas - Grandes Placas (2005)
 

A Teoria da Tectónica de Placas permite, hoje, uma melhor compreensão da formação das grandes estruturas geológicas, originadas pelos movimentos horizontais da litosfera.

A maior parte dos fundos oceânicos é constituída por extensas superfícies planas, denominadas planícies abissais, apresentando uma profundidade média de 5000 m, que são cobertas por uma camada de sedimentos pelágicos, em geral pouco espessa. As extensas planícies abissais são, por vezes, interrompidas por relevos oceânicos, normalmente de origem vulcânica, que podem revelar uma sismicidade activa. Entre os relevos oceânicos sismicamente activos, podem referir-se as dorsais oceânicas e os arcos insulares intra-oceânicos.

 
 O que são placas litosféricas?
 
 
 Modelo da estrutura interna da Terra, primeiros 200 km. Ver Estrutura Interna da Terra.
 
 
As grandes estruturas geológicas e os movimentos horizontais da litosfera
 
 

 Sismos e vulcões e sua relação com a Tectónica de Placas

 

Algumas estruturas tectónicas

 
 

Dorsais oceânicas

A morfologia dos fundos oceânicos é muito importante do ponto de vista geológico, uma vez que a erosão nessas zonas é praticamente inexistente e certos relevos aí existentes são reveladores de intensa actividade geológica. Um dos relevos mais interessantes dos fundos oceânicos são as dorsais oceânicas, sendo uma das mais conhecidas e estudadas a do Atlântico. Esta dorsal apresenta uma largura de 1000 a 2000 km, erguendo-se de fundos com 4000 a 2500 m, podendo alguns dos picos mais altos destas estruturas atingir a superfície, originando ilhas oceânicas, como, por exemplo, os Açores e a Islândia.

Ao nível das dorsais, o topo destas estruturas é percorrido por uma fossa de afundimento contínua, denominada rifte, com uma profundidade média de 1000 m e uma largura de 10 km a 50 km. Esta depressão oceânica é limitada por falhas normais devidas a esforços distensivos que originam frequentemente sismos. A subida de material basáltico proveniente do manto efectua-se ao nível do eixo do rifte, não sendo contínuo no tempo e no espaço. Ao nível da dorsal verifica-se um afastamento progressivo de litosfera oceânica, que é originada a partir do eixo da dorsal, afastando-se a uma velocidade que pode variar de l a 20 cm/ano. Este fenómeno, denominado de acreção oceânica, permite a formação de nova litosfera oceânica. A acreção oceânica pode classificar-se como lenta, se este fenómeno ocorre a uma taxa abaixo dos 4 cm/ano, e rápida, se a acreção se processar acima dos 4 cm/ano. Desta forma, podemos considerar as dorsais oceânicas como um dos limites fundamentais ao nível da dinâmica da litosfera.

 

Falhas Transformantes

 

 

Dados resultantes de sondagens efectuadas em vários locais do Globo permitiram concluir que as bandas de lava mais antigas colhidas num e noutro lado dos flancos de uma dorsal nunca ultrapassam 80 M.a. a 100 M.a., ou seja, a base do Cretácico Superior, pelo que podemos concluir que a rede actual das dorsais oceânicas se terá implantado por volta dessa idade, ocorrendo a partir dessa altura o alastramento ou expansão oceânica. Um dos aspectos mais característicos e que podem ser identificados ao nível das dorsais é um conjunto de falhas transversais que originam ao nível destes relevos oceânicos uma série de interrupções muito importantes, denominadas falhas transformantes.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Falha de S. Francisco (E.U.A), e sismicidade associada a zonas de rifte e falhas transformantes.
 
 

As falhas transformantes apresentam algumas características interessantes, sendo diferentes das falhas de desligamento clássicas (com predomínio do rejeito horizontal lateral), uma vez que o deslocamento entre dois segmentos da dorsal não varia.

Só numa determinada zona da falha, onde os deslocamentos se realizam em sentido contrário, é que ocorrem focos sísmicos. O nome transformante foi dado por Wilson, em 1965, uma vez que algumas destas falhas terminavam num plano de subducção.

Este tipo de acidentes transversais estabelece um limite, verificando-se em determinadas zonas que numa das extremidades da placa existia acreção e na outra a sua destruição, daí o seu nome, pois segundo Wilson, percorrendo-se estas falhas assistimos à transformação de um processo de acreção num processo de subducção.

 

 

 

Arcos insulares intra-oceânicos

Outro tipo de relevo-oceânico onde ocorrem fenómenos sísmicos e vulcânicos é um conjunto de alinhamentos de ilhas vulcânicas que se encontram associadas a uma fossa submarina paralela ao alinhamento das ilhas que constituem o arco insular, onde as profundidades podem ultrapassar os 10 000 m. Este tipo de relevos, frequentes em muitas zonas oceânicas, aparecem, muitas vezes, devido a fenómenos gravíticos, uma vez que à medida que nos afastamos da dorsal a litosfera oceânica, ao ficar mais fria, torna-se mais pesada, ficando mais densa do que a astenosfera, que, tendo uma composição química próxima, está no entanto mais quente. Devido a este tipo de relação entre densidades das duas zonas, o equilíbrio torna-se instável, fazendo com que a existência de uma fractura no oceano permita que um dos bordos da placa bascule e mergulhe na astenosfera, onde será incorporada progressivamente.

A integração desta litosfera fria e densa numa zona onde a temperatura é muito superior origina fenómenos de fusão parcial na zona do manto que fica por cima da zona de subducção, que vão, por sua vez, originar magmas de menor pH (mais ácidos) e de menor densidade (mais leves) que ascendem à superfície, originando um arco insular vulcânico.

De entre muitos casos de arcos insulares intra-oceânicos podem citar-se, a título de exemplo, o arquipélago de Tonga, as ilhas Marianas e o Japão.

O interesse deste tipo de arquipélagos vulcânicos reside no facto de os geólogos poderem compreender a génese de magmas relativamente ácidos a partir de uma crusta oceânica básica. Assim podemos ter uma ideia de como poderá ter acontecido a formação da crusta continental a partir da crusta oceânica.

 

 

Riftes continentais

Além dos fenómenos associados ao vulcanismo das dorsais, existe outro processo que permite compensar a destruição da litosfera oceânica que ocorre nas zonas de subducção. Este processo consiste na abertura de riftes continentais (rifting). 

 

Sob o efeito de uma distensão (estiramento) brutal da crusta continental, esta fragmenta-se em porções separadas por falhas normaisverificando-se o abatimento dos blocos correspondentes. A ocorrência destas estruturas de deformação é reveladora da existência de esforços distensivos.

 

Em profundidade, a crusta, que está sujeita a um estiramento em regime dúctil, permite a subida de material mantélico. Neste tipo de estádio de formação de um rifte continental com uma duração de cerca de 10 milhões a 15 milhões de anos verificam-se manifestações de vulcanismo alcalino proveniente de regiões do manto até cerca de 100 km.

Se os esforços distensivos continuarem e o estiramento se prolongar, a crusta continental fica cada vez mais fina, sendo injectada com materiais básicos com proveniência no manto superior, agora mais próximo da superfície, formando-se um tipo de crusta oceânica que vai progressivamente substituindo a crusta continental, acabando o mar por invadir esta fossa, como no caso do mar Vermelho.

 

 

Os riftes continentais apresentam-se sob a forma de fossas tectónicas de afundimento rápido, muito estreitas (cerca de algumas dezenas de quilómetros) e com elevada deposição sedimentar são limitadas por falhas normais.

 

Nestes locais, origina-se um bloco central, denominando-se graben ou fossa tectónica, limitado por estas falhas normais, que abate quando se verifica a divergência entre placas litosféricas. Os grabens originam um vale alongado limitado por estruturas salientes denominadas horsts.

Estes relevos prolongam-se por milhares de quilómetros, sendo um dos casos mais célebres os sistemas de grandes riftes da África Oriental, que se estendem desde o mar Vermelho, a norte, até ao Zambeze, no Sul.

Outros exemplos :  rifte do Rio Grande, na América do Norte, o rifte Baykal, na Ásia, e o que se localiza entre o mar do Norte e o Mediterrâneo.

Se o processo distensivo continuar a actuar, a fissura crustal alarga-se, originando um golfo oceânico, o que implica acreção oceânica, formando-se, uma dorsal oceânica.

 

Cadeias montanhosas de margem

De acordo com os vários tipos de margem continetal e a forma como se verifica a colisão, podemos referir como estruturas geológicas resultantes deste tipo de processo as
 
  • Cadeias de subducção
  • Cadeias de obducção
  • Cadeias de Colisão
Cadeias resultantes de processos de subducção
 
As cadeias de subducção aparecem na vertical de uma superfície de subducção, sempre que nesse local ocorram regimes
compressivos.
 
Antes da aceitação por parte da comunidade científica da Teoria da Tectónica de Placas já se sabia da existência de zonas com elevada sismicidade ligadas quer a arcos insulares, quer a muitas cadeias montanhosas próximas de margens continentais.
 
Nestas zonas, a maioria dos hipocentros estava distribuída segundo superfícies com inclinação variável, mas sempre dirigida para o interior dos continentes.
 
Estas superfícies, designadas por subducção (anteriormente designadas por plano de Benioff ou de Wadati-Benioff), são hoje muito importantes para determinar com precisão o perfil da placa que penetra no manto.
 
O pendor da superfície de subducção depende de vários factores, sendo a espessura e a densidade da litosfera subductada dois dos mais importantes, e, por conseguinte, a sua idade.
 
Quanto maior for a idade desta camada, mais espessa, mais fria e mais densa é a litosfera. Assim, podemos ter subducções de elevado pendor (superior ou igual a 30°) que originam na superfície da placa cavalgante estruturas de distensão com fenómenos de magmatismo associados.
 
Se a subducção tem baixo pendor (1° a 10°), origina-se na placa superior estruturas de compressão, mas sem fenómenos de magmatismo.
 
Os Andes peruanos constituem um bom exemplo de uma cadeia de margem continental exclusivamente ligada à subducção da litosfera oceânica sob a margem continental.
 
Um dos exemplos que podem ser enquadrados como um caso de cadeias de subducção é a cordilheira andina.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nesta área, a placa de Nazca afunda-se sobre a América do Sul com uma inclinação de cerca de 30°.
 

Cadeias resultantes de processos de obducção
 
 
Em algumas zonas do SW do Pacífico, nomeadamente nos arquipélagos da Nova Guiné e da Nova Caledónia, ou no caso de Omã (Península Arábica), observa-se uma disposição inversa da situação andina, ou seja, material constituinte da litosfera oceânica sobre material de natureza continental; portanto, a litosfera oceânica cavalga um bordo continental, o que é um processo inverso da subducção. Este tipo de fenómeno é designado por obducção.
 
 

Um caso que pode ser referenciado como sendo originado através de um processo de obducção situa-se na Península Arábica, onde aparece a cadeia de Omã, tendo o seu ponto mais alto pouco mais de 3000 metros. Esta cadeia é constituída por um enorme manto ofiolítico que repousa horizontalmente na plataforma árabe.

Embora o caso de Omã não possa ser generalizado a todos os casos em que ocorre obducção, ele permite visualizar algumas condições em que pode verificar-se tal fenómeno.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cadeias resultantes de processos de colisão
 
 
As montanhas são manifestações da actividade tectónica, causada directa ou indirectamente pelo movimento das placas.
 
Quanto mais recente for a actividade que está na origem da edificação destes relevos, mais altas serão provavelmente estas montanhas, uma vez que os fenómenos de meteorização e erosão não foram suficientes para as desgatar, diminuindo significativamente o seu relevo. Um dos exemplos mais interessantes são os Himalaias, que sendo as montanhas mais altas do nosso planeta são também as mais jovens.

As cadeias como os Himalaias, ditas de colisão, resultam de um fenómeno de convergência entre uma margem continental e uma outra margem da mesma natureza. Este tipo de cadeias de montanhas, também referidas de colisão intercontinental, resultam da aproximação e posterior colisão de duas margens continentais anteriormente separadas por um espaço com litosfera oceânica.

A origem deste tipo de cadeias tem geralmente associado ao seu processo de evolução dois estádios principais: inicialmente o desaparecimento do domínio oceânico e posteriormente a colisão entre as duas margens continentais.

Os Himalaias são cadeias montanhosas resultantes da colisão entre uma margem continental (placa Indiana) e uma outra margem de natureza semelhante (placa Euro-Asiática). Este processo levou ao desenvolvimento de relevos espectaculares devido a enormes esforços compressivos e à resistência ao afundimento por parte da placa Indiana.

Este tipo de processo originou o levantamento do vasto planalto do Tibete, que apresenta uma crusta com cerca de 60 km a 70 km de espessura, quase o dobro da espessura normal da crusta continental, estando esta região asiática cerca de 5 km acima do nível médio do mar. O regime compressivo devido a esta enorme colisão levou a que a China e a Mongólia se deslocassem para este.

Este movimento de colisão continua a verificar-se na actualidade, podendo ser observado recorrendo quer a imagens obtidas por satélite, quer a dados obtidos no terreno. Este movimento provoca, por exemplo, o deslizamento da China em relação à Mongólia, ao longo da falha Altyn Tagh.
 
 
Também o movimento associado a várias falhas de desligamento, abertura de riftes, como o de Baical e do Shan Si, e a ocorrência de inúmeros sismos, muitos deles com grande magnitude, são fenómenos que nesta região asiática tipificam o processo de colisão.
 
 
 
 
Estes dados permitem concluir que este processo colisional iniciado durante o Cretácico Superior ainda hoje se mantém a uma taxa de 4a 5 cm por ano.
 
 


 

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Teoria da Isostasia 

Documento de exploração

 

 Bibliografia

 

ALLÈGRE, C. (2006). Un peu plus de science pour tout le monde 2. Paris. Fayard

FÉLIX, J. et al (2005). Geologia 12. Porto. Porto Editora

HYNDMAN, D et al (2006). Natural Hazards and Disasters. New York. Thomson Brookscole 

UYEDA, S (1992) . Uma nova concepção da Terra. Lisboa. Gradiva 

 

 Imagens retiradas de :
 

 

FÉLIX, J. et al (2005). Geologia 12. Porto. Porto Editora

HYNDMAN, D et al (2006). Natural Hazards and Disasters. New York. Thomson Brookscole 

 

 

 

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